基于互信息的LDPC译码方法与装置制造方法及图纸

提供了基于互信息的LDPC译码方法与装置。公开的获得用于LDPC译码的处理过程组合的方法，其中所述处理过程组合用于获得错误校正软译码的软信息，包括：利用多个处理过程从NVM芯片获得多组数据；计算每组读出数据与NVM芯片中存储的数据的互信息，得到多个互信息；找到所述多个互信息中具有最大值的最大互信息；以及记录得到所述最大互信息的处理过程的组合。

【技术实现步骤摘要】
基于互信息的LDPC译码方法与装置
本申请涉及低密度奇偶校验码(LowDensityParityCheckCode，LDPC)译码方法与装置，更具体地，本申请涉及基于互信息获取用于LDPC软译码的软信息。
技术介绍
LDPC码是一种错误校正码，与其他错误校正相比，在相同的码率下，LDPC码具有纠错能力强、收敛速度快的特点，因此是现阶段SSD(固态驱动器，SolidStateDrive)控制器领域最佳的错误校正码。LDPC码是一种二进制分组码，采用超稀疏矩阵作为校验矩阵。校验矩阵中每行(每列)中非零元素稀少。对于任何合法的码字V，码字V与校验矩阵H的乘积为零。常见的LDPC译码算法包括：置信传播算法(BeliefPropagation,BP)，最小和算法(Min-Sum)和比特反转算法(BitFlip)等。而最小和算法和基于最小和算法的改进算法由于其硬件实现简单，且具有足够好的纠错性能在SSD控制器领域被广泛采用。LDPC译码包括硬译码与软译码，在软译码中译码器利用软信息(也称为软比特度量)进行迭代译码。为获得软信息，通过使用多个不同的判决电压从存储单元的读出数据，利用多次读出数据的结果获得诸如对数似然比(LLR，LogarithmicLikelihoodRatio)的软信息。在一些NVM芯片中，可以指定在读操作中所使用的判决电压。一些闪存芯片，提供了“读重做”(Read-Retry)技术或命令。通过为读操作指示不同的参数，来选择读操作时所使用的阈值电压。
技术实现思路
为获得软信息，需要使用不同的判决电压从存储单元读出数据。这也增加了读出数据的次数、数据吞吐量、占用了闪存通道带宽、增加了获取数据的时间并消耗了更多的功率。需要降低从存储单元读出数据的次数，并获得最优或较优的软信息。因而需要识别出能够获得最优或较优软信息的数据读出方式的组合或判决电压的组合。本申请基于如下的基本思路：1，有N个处理过程组合Ti；2，随机变量X经过某个处理过程组合Ti处理得到随机变量Y，计算此时随机变量X和随机变量Y的互信息Mi；3，找到最大的互信息Mi，以及与其对应处理过程组合Ti；4，认为Ti是最有利于从随机变量Y中恢复随机变量X的处理过程组合。根据本申请第一方面，提供了根据本申请第一方面的第一获得处理过程组合的方法，其中所述处理过程组合用于获得错误校正软译码的软信息，包括：利用多个处理过程从NVM芯片获得多组数据；计算每组数据与NVM芯片中存储的数据的互信息，得到多个互信息；找到所述多个互信息中具有最大值的最大互信息；以及记录得到所述最大互信息的处理过程的组合。根据本申请第一方面的第一获得处理过程组合的方法，提供了根据本申请第一方面的第二获得处理过程组合的方法，其中，多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是由所述多个处理过程之一从NVM芯片中读出的数据。根据本申请第一方面的第一或第二获得处理过程组合的方法，提供了根据本申请第一方面的第三获得处理过程组合的方法，其中多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是对由所述多个处理过程之一从NVM芯片中读出的数据进行错误校正译码得到的数据。根据本申请第一方面的第一获得处理过程组合的方法，提供了根据本申请第一方面的第四获得处理过程组合的方法，其中多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是由具有不同参数的读命令从NVM芯片中读出的数据。根据本申请第一方面的第一或第四获得处理过程组合的方法，提供了根据本申请第一方面的第五获得处理过程组合的方法，其中多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是对由具有不同参数的读命令从NVM芯片中读出的数据进行错误校正译码得到的数据。根据本申请第一方面的第一获得处理过程组合的方法，提供了根据本申请第一方面的第六获得处理过程组合的方法，其中多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是由具有不同参数的读命令从NVM芯片中读出的数据；以及所述多组数据包括由普通读命令从NVM芯片中读出的一份数据。根据本申请第一方面的第一或第六获得处理过程组合的方法，提供了根据本申请第一方面的第七获得处理过程组合的方法，其中多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是对由具有不同参数的读命令从NVM芯片中读出的数据进行错误校正译码得到的数据；以及所述多组数据包括对由普通读命令从NVM芯片中读出的数据进行错误校正译码得到的一份数据。根据本申请第一方面的第一到第七获得处理过程组合的方法的任一项，提供了根据本申请第一方面的第八获得处理过程组合的方法，其中，所述多组数据的每组数据包括指定份数的数据。根据本申请第一方面的第一到第八获得处理过程组合的方法的任一项，提供了根据本申请第一方面的第九获得处理过程组合的方法，其中计算每组读出数据与NVM芯片中存储数据的互信息包括：对于所述每组读出数据中的第一组读出数据，统计读出数据的每个符号与NVM芯片中存储数据的每个符号的联合概率；计算代表读出数据的符号的随机变量Y的信息熵；计算代表NVM芯片中存储数据的符号的随机变量X的信息熵；计算随机变量X与随机变量Y的联合信息熵；计算随机变量X的信息熵与随机变量Y的信息熵的和，与随机变量X与随机变量Y的联合信息熵的差，得到第一组读出数据与NVM芯片中存储数据的互信息。根据本申请第一方面的第九获得处理过程组合的方法的任一项，提供了根据本申请第一方面的第十获得处理过程组合的方法，其中计算每组读出数据与NVM芯片中存储数据的互信息还包括：依据读出数据的每个符号与NVM芯片中存储数据的每个符号的联合概率，计算读出数据的每个符号的边缘概率，以及NVM芯片中存储数据的每个符号的边缘概率；依据读出数据的每个符号的边缘概率，计算代表读出数据的符号的随机变量Y的信息熵；以及依据NVM芯片中存储数据的每个符号的边缘概率，计算代表NVM芯片中存储数据的符号的随机变量X的信息熵。根据本申请第一方面的第一到第十获得处理过程组合的方法的任一项，提供了根据本申请第一方面的第十一获得处理过程组合的方法，其中所述NVM芯片中存储的数据，是NVM芯片的指定类型的物理页中存储的数据。根据本申请第一方面的第一到第十一获得处理过程组合的方法的任一项，提供了根据本申请第一方面的第十二获得处理过程组合的方法，其中所记录的处理过程的组合不包括利用普通读命令的处理过程。根据本申请第二方面，提供了根据本申请第二方面的第一译码方法，包括：利用所记录的处理过程的组合从NVM芯片获取第一组数据；将所述第一组数据提供给译码器进行软译码；其中所述处理过程的组合根据本申请第一方面提供的所述方法的任一项得到。根据本申请的第三方面，提供了根据本申请第三方面的第一译码方法，包括：利用普通读命令从NVM芯片中读出第一数据；若对第一数据的错误校正译码失败，利用所记录的处理过程的组合从NVM芯片获取第一组数据；将所述第一组数据提供给译码器进行软译码；其中所述处理过程的组合根据本申请第一方面提供的所述方法的任一项得到。根据本申请的第四方面，提供了根据本申请第四方面的第一译码方法，包括：利用普通读命令从NVM芯片中读出第一数据；若对第一数据的错误校正译码失败，利用所记录的处理过程的组合从NVM芯片获取第一组数据；将所述第一数据与所述第一组数据提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获得处理过程组合的方法，其中所述处理过程组合用于获得错误校正软译码的软信息，包括：利用多个处理过程从NVM芯片获得多组数据；计算每组数据与NVM芯片中存储的数据的互信息，得到多个互信息；找到所述多个互信息中具有最大值的最大互信息；以及记录得到所述最大互信息的处理过程的组合。

【技术特征摘要】
1.一种获得处理过程组合的方法，其中所述处理过程组合用于获得错误校正软译码的软信息，包括：利用多个处理过程从NVM芯片获得多组数据；计算每组数据与NVM芯片中存储的数据的互信息，得到多个互信息；找到所述多个互信息中具有最大值的最大互信息；以及记录得到所述最大互信息的处理过程的组合。2.根据权利要求1所述的方法；其中，多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是由所述多个处理过程之一从NVM芯片中读出的数据。3.根据权利要求1-2之一所述的方法，其中多组数据的每组数据包括一份或多份数据，每份数据是对由所述多个处理过程之一从NVM芯片中读出的数据进行错误校正译码得到的数据。4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其中计算每组读出数据与NVM芯片中存储数据的互信息包括：对于所述每组读出数据中的第一组读出数据，统计读出数据的每个符号与NVM芯片中存储数据的每个符号的联合概率；计算代表读出数据的符号的随机变量Y的信息熵；计算代表NVM芯片中存储数据的符号的随机变量X的信息熵；计算随机变量X与随机变量Y的联合信息熵；计算随机变量X的信息熵与随机变量Y的信息熵的和，与随机变量X与随机变量Y的联合信息熵的差，得到第一组读出数据与NVM芯片中存储数据的互信息。5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其中所述NVM芯片中存储的数据，是NVM芯片的指定类型的物理页中存储的数据。6.一种译码方法，包括：利用所记录的处理过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金一，路向峰，孙清涛，
申请(专利权)人：北京忆恒创源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11